Вандан цахилгаан хангамжийг хэрхэн яаж хийх вэ: 20 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Вандан сандал цахилгаан хангамж нь электроникийн хобби сонирхогчдын хувьд маш тохиромжтой хэрэгсэл боловч зах зээлээс худалдаж авахад үнэтэй байдаг. Энэхүү зааварчилгаанд би хязгаарлагдмал төсөвтэй хувьсах лабораторийн вандан тэжээлийн хангамжийг хэрхэн яаж хийхийг харуулах болно.

[Видео тоглуулах]

Та миний бүх төслүүдийг https://www.opengreenenergy.com/ дээрээс олж болно.

Төслийн гол зорилго нь шугаман цахилгаан хангамжийн нэгж хэрхэн ажилладаг талаар сурах явдал юм. Эхэндээ шугаман цахилгаан хангамжийн ажиллах зарчмыг тайлбарлахын тулд LM 317 дээр суурилсан цахилгаан хангамжийн жишээг авч үзсэн., Би Banggood -аас Цахилгаан хангамжийн хэрэгсэл худалдаж аваад угсарсан.

Энэ нь хүчдэлийг тасралтгүй зохицуулж болох өндөр чанартай тогтворжуулсан хүчдэлийн хангамж бөгөөд хүчдэлийг зохицуулах хүрээ нь 0-30В байна. Энэ нь 2мА -аас 3А хүртэлх гаралтын гүйдлийг үр дүнтэй хянах чадвартай гүйдлийн хязгаарын хэлхээг агуулдаг бөгөөд гүйдлийг тасралтгүй зохицуулах чадвартай бөгөөд энэхүү өвөрмөц онцлог нь энэ төхөөрөмжийг хэлхээний лабораторийн зайлшгүй хүчирхэг хэрэгсэл болгодог.

Онцлог:

Оролтын хүчдэл: 24V AC

Оролтын гүйдэл: хамгийн ихдээ 3А

Гаралтын хүчдэл: 0 -ээс 30В хүртэл тасралтгүй тохируулж болно

Гаралтын гүйдэл: 2mA - 3A тасралтгүй тохируулж болно

Гаралтын хүчдэлийн долгион: хамгийн багадаа 0.01%

Алхам 1: Шаардлагатай багаж хэрэгсэл, эд анги

Сэлбэгийн жагсаалт:

1. Трансформаторын алхам - 24V, 3А (Jaycar)

2. DIY цахилгаан хангамжийн иж бүрдэл (Banggood / Amazon)

3. Дулаан шингээгч ба сэнс (Banggood)

4. Volt-Amp самбар тоолуур (Amazon)

5. Потенциометрийн бариул (Banggood)

6. Бак хөрвүүлэгч (Амазон)

7. USB порт (Амазон)

8. Гадил жимсний гадуур залгах (Amazon)

9. IEC3 цахилгаан залгуур (Banggood)

10. Рокер шилжүүлэгч (Banggood)

11. Ногоон LED (Амазон)

12. LED эзэмшигч (Бангод)

13. Дулаан багасгадаг хоолой (Banggood)

14. Өөрөө наалддаг резинэн хөл (Амазон)

15. 3D хэвлэх утас-PLA (GearBest)

Хэрэглэсэн багаж/ машин

1. 3D принтер-Creality CR-10 (Creality CR10S) эсвэл Creality CR-10 Mini

2. Гагнуурын төмөр (Амазон)

3. DSO- RIGOL (Амазон)

4. Цавуу буу (Амазон)

Алхам 2: Үндсэн блок диаграм

Үйлдвэрлэх процесс руу орохын өмнө шугаман цахилгаан хангамжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мэдэх хэрэгтэй.

Шугаман цахилгаан хангамжийн үндсэн элементүүд нь:

Трансформатор: Трансформатор нь цахилгаан гүйдлийн хүчдэлийг хүссэн утга болгон өөрчилдөг. Энэ нь хүчдэлийг бууруулахад ашиглагддаг бөгөөд энэ нь аюулгүй байдлыг хангах үүднээс цахилгаан хангамжийг сүлжээний оролтоос салгахад ашигладаг.

Шулуутгагч: Трансформаторын гаралтын гүйдэл нь тогтмол гүйдэлд шилжих шаардлагатай бөгөөд гүүрний шулуутгагч нь хувьсах гүйдлийг DC болгон хувиргадаг.

Оролтыг зөөлрүүлэгч конденсатор / шүүлтүүр: Шулуутгагчаас авсан залруулсан хүчдэл нь долгионы агууламж маш өндөр байдаг импульсийн тогтмол гүйдлийн хүчдэл юм. Гэхдээ энэ бол бидний хүсээгүй зүйл юм, бид цэвэр долгионгүй тогтмол долгионы хэлбэрийг хүсч байна. Шүүлтүүрийн хэлхээг AC хүчдэлийн хэлбэлзлийг (долгион) тэгшлэхэд ашигладаг бөгөөд үүнд том усан сангийн конденсатор ашигладаг.

Шугаман зохицуулагч: Цахилгаан тэжээлийн гаралтын оролтын өөрчлөлт эсвэл цахилгаан хангамжийн гаралтын ачааллын гүйдлийн өөрчлөлтийн улмаас гаралтын хүчдэл эсвэл гүйдэл хэлбэлзэх болно. Энэ асуудлыг хүчдэлийн зохицуулагч ашиглан арилгаж болно. оролтод өөрчлөлт орсон эсвэл бусад өөрчлөлт гарсан ч тогтмол байна.

Ачаалал: Програмын ачаалал

Алхам 3: Трансформатор

Өндөр хүчдэлийн хувьсах гүйдлийг ихэвчлэн хүчдэлийн хувьсах гүйдлийг сүлжээнээс бага хүчдэлийн хувьсах гүйдэл болгон бууруулдаг трансформатор руу оруулдаг. Цахилгаан хангамжийг төлөвлөхдөө трансформаторын хоёрдогч хүчдэлийг цахилгаан тэжээлийн гаралтын хүчдэлийг харгалзан сонгоно. диодын гүүр ба шугаман зохицуулагчийн алдагдал. 24V трансформаторын ердийн долгионы хэлбэрийг дээр харуулав. Ерөнхийдөө гүүрний Шулуутгагчийн тохиргоог хийхдээ ойролцоогоор 2V -3V -ийн уналтыг зөвшөөрдөг тул трансформаторын хоёрдогч хүчдэлийг дараах байдлаар тооцоолж болно.

Жишээ:

Бид 30V ба 3А гаралтын хүчдэл бүхий цахилгаан хангамж хийхийг хүсч байна гэж бодъё.

Гүүрийг Шулуутгагчийн өмнө хүчдэл = 30 + 3 = 33V байх ёстой (Оргил)

Тиймээс RMS хүчдэл = 33 /sq root (2) = 23.33 В.

Зах зээлд байгаа хамгийн ойрын хүчдэлийн трансформатор нь 24V байна. Тиймээс бидний трансформаторын үнэлгээ 230V/24V, 3A байна.

Тэмдэглэл: Дээрх тооцоолол нь трансформатор худалдаж авахад ойролцоо тооцоо бөгөөд үнэн зөв тооцоолохын тулд диодын хүчдэлийн бууралт, зохицуулагчийн хүчдэлийн уналт, долгионы хүчдэл ба Шулуутгагчийн үр ашгийг харгалзан үзэх шаардлагатай.

Алхам 4: Гүүр Шулуутгагч

Шулуутгагч гүүр нь ээлжит хүчдэл эсвэл гүйдлийг харгалзах шууд гүйдлийн (DC) хэмжигдэхүүн болгон хувиргадаг. Шулуутгагчийн оролт нь ac, гаралт нь нэг чиглэлтэй импульсийн тогтмол гүйдэл юм.

Ерөнхий зориулалтын диод дээрх хүчдэлийн уналт 0.7В орчим, schottky диод 0.4V байна. Шулуутгагч гүүрэн дэх диодуудын хоёр нь аль хэдийн ажиллаж байгаа боловч диод маш их гүйдэл дамжуулдаг тул илүү өндөр байж магадгүй юм. Сайн аюулгүй утга нь стандартаас хоёр дахин их буюу 0.7 x 2 = 1.4V байна.

Гүүрний Шулуутгагчийн дараах DC гаралт нь хоёр дамжуулагч диод дээрх хүчдэлийн уналтыг хасах хоёрдогч хүчдэлийг 1.414 -аар үржүүлсэнтэй ойролцоогоор тэнцүү байна.

Vdc = 24 x 1.414 - 2.8 = 31.13 В.

Алхам 5: Конденсатор / шүүлтүүрийг тэгшлэх

Шулуутгагчийн залруулсан хүчдэл нь долгионы агууламж маш өндөр байдаг импульсийн тогтмол гүйдлийн хүчдэл юм. Гаралт дээр байгаа том долгион нь ямар ч тэжээлийн програмд ашиглах боломжгүй болгодог. Тиймээс шүүлтүүрийг ашигладаг бөгөөд хамгийн түгээмэл шүүлтүүр нь том конденсаторыг ашиглах явдал юм.

Гөлгөр конденсаторын дараа үүссэн гаралтын долгионы хэлбэрийг дээр харуулав.

Алхам 6: Зохицуулагч

Цахилгаан тэжээлийн оролт өөрчлөгдөх эсвэл зохицуулалттай цахилгаан хангамжийн гаралтын ачааллын гүйдэл эсвэл температурын өөрчлөлт гэх мэт бусад хүчин зүйлийн улмаас гаралтын хүчдэл эсвэл гүйдэл өөрчлөгдөх эсвэл хэлбэлзэх болно. Энэ асуудлыг IC зохицуулагч эсвэл цөөн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэх тохиромжтой хэлхээ ашиглан арилгаж болно. Зохицуулагч нь оролт өөрчлөгдөх эсвэл бусад өөрчлөлт гарсан ч гаралтын тогтмол байдлыг хадгалах болно.

IC-ийн 78XX ба 79XX гэх мэт гаралтын хүчдэлийн тогтмол утгыг олж авахад ашигладаг. LM 317 шиг IC-ийн хувьд гаралтын хүчдэлийг шаардлагатай тогтмол хэмжээнд тохируулж болно. Тогтмол хүчдэлийн тэжээлээс бусад тогтмол гүйдлийн хүчдэлийн гаралт Дээрх жишээ хэлхээнд LM3 17 хүчдэлийн зохицуулагч IC ашигладаг. Бүтэн долгионы гүүрний Шулуутгагчаас гарсан залруулсан гаралтыг LM317 зохицуулагч IC -д нийлүүлдэг. Энэ хэлхээнд ашигладаг потенциометрийн утгыг өөрчилснөөр гаралтын хүчдэлийг хялбархан хянах боломжтой болно.

Өнөөдрийг хүртэл би шугаман цахилгаан хангамжийн нэгж хэрхэн ажилладаг талаар тайлбарласан бөгөөд цаашдын алхмуудад би DIY иж бүрдэл угсрах замаар вандан цахилгаан хангамжийн барилгын талаар тайлбарлах болно.